Wiadomości branżowe

Naprężenie i stopień kompresji gumowego pierścienia O-ring

2021-09-23
Uszczelka typu O-ring jest typową uszczelką wytłaczaną. Stopień sprężania i rozszerzenie średnicy przekroju pierścienia O-ring są głównymi elementami konstrukcji uszczelnienia, co ma ogromne znaczenie dla wydajności uszczelnienia i żywotności. Dobre działanie uszczelniające O-ringów w dużej mierze zależy od prawidłowego dopasowania rozmiaru O-ringa i rozmiaru rowka w celu uzyskania rozsądnego ściśnięcia i wydłużenia pierścienia uszczelniającego.
1. Rozciąganie
Po zamontowaniu gumowego pierścienia O-ring w rowku uszczelniającym, na ogół ulega on pewnemu rozciągnięciu. Podobnie jak stopień kompresji, wielkość rozciągnięcia ma również duży wpływ na skuteczność uszczelnienia i żywotność pierścienia samouszczelniającego. Duże rozciąganie nie tylko utrudni montaż oringa, ale także zmniejszy stopień ściskania ze względu na zmianę średnicy przekroju d0, co spowoduje przeciek. Wielkość rozciągnięcia a można wyrazić wzorem:
Α=(d+d0)/(d1+d0)
We wzorze d----- średnica wału (mm); d1----wewnętrzna średnica O-ringu (mm).
Zakres rozciągnięcia wynosi 1%-5%. Na przykład zalecana wartość rozciągania O-ringów jest podana w tabeli. W zależności od wielkości średnicy wału rozciąganie O-ringu można dobrać zgodnie z tabelą. Priorytetowy zakres współczynnika kompresji i rozciągania pierścienia O-ring
Forma uszczelnienia Środek uszczelniający Rozciąganie α (%) Stopień kompresji w (%)
Olej hydrauliczny z uszczelnieniem statycznym 1.03~1.04 15~25
Powietrze <1.01 15~25
Olej hydrauliczny do ruchu posuwisto-zwrotnego 1,02 12~17
Powietrze <1.01 12~17
Ruch obrotowy Olej hydrauliczny 0,95~1 3~8
2. Stopień kompresji
Stopień sprężania W zwykle wyraża się wzorem:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Gdzie d0—średnica przekroju oringu w stanie swobodnym (mm);
h------Odległość pomiędzy dnem rowka O-ringa a uszczelnianą powierzchnią (głębokość rowka), czyli wysokość przekroju O-ringa po ściśnięciu (mm)
Przy doborze stopnia kompresji oringa należy wziąć pod uwagę trzy aspekty:
1. Musi być wystarczająca powierzchnia styku uszczelnienia;
2. Tarcie jest jak najmniejsze;
3. Staraj się unikać trwałej deformacji.
Z powyższych czynników nietrudno stwierdzić, że są ze sobą sprzeczne. Duży stopień sprężania może spowodować duży nacisk stykowy, ale nadmierny stopień sprężania niewątpliwie zwiększy tarcie ślizgowe i trwały kształt. Zbyt mała prędkość ściskania może spowodować przeciek ze względu na błąd koncentryczności rowka uszczelniającego i błąd oringu niespełniającego wymagań oraz utratę częściowego ściskania. Dlatego przy doborze stopnia sprężania oringa należy wziąć pod uwagę różne czynniki. Generalnie stopień kompresji uszczelnienia statycznego jest większy niż uszczelnienia dynamicznego, ale jego wartość ekstremalna powinna być mniejsza niż 25%. W przeciwnym razie naprężenie ściskające ulegnie znacznemu rozluźnieniu i wystąpi nadmierne odkształcenie trwałe, szczególnie w warunkach wysokiej temperatury.
Dobór stopnia kompresji W silikonowej uszczelki typu O-ring powinien uwzględniać warunki użytkowania, uszczelnienie statyczne lub uszczelnienie dynamiczne; uszczelnienia statyczne można podzielić na uszczelnienia promieniowe i uszczelnienia osiowe; szczelina przeciekowa uszczelnienia promieniowego (lub cylindrycznego uszczelnienia statycznego) jest średnicą. Szczelina osiowa, szczelina przeciekowa uszczelnienia osiowego (lub płaskiego uszczelnienia statycznego) jest szczeliną osiową. W zależności od czynnika ciśnieniowego działającego na wewnętrzną lub zewnętrzną średnicę pierścienia O-ring, uszczelnienie osiowe dzieli się na ciśnienie wewnętrzne i ciśnienie zewnętrzne. Ciśnienie wewnętrzne wzrasta, a ciśnienie zewnętrzne zmniejsza napięcie początkowe O-ringu. Dla wyżej wymienionych różnych form uszczelnień statycznych, kierunek działania czynnika uszczelniającego na O-ring jest inny, dlatego też konstrukcja wstępnego ciśnienia jest inna. W przypadku uszczelnień dynamicznych konieczne jest rozróżnienie między uszczelnieniami ruchu posuwisto-zwrotnego a uszczelnieniami ruchu obrotowego.
1. Uszczelnienie statyczne: cylindryczne statyczne urządzenie uszczelniające jest takie samo jak posuwisto-zwrotne urządzenie uszczelniające, ogólnie W=10%~15%; płaskie urządzenie uszczelniające statyczne ma W=15%~30%.

2. W przypadku uszczelnień dynamicznych można go podzielić na trzy sytuacje; ruch posuwisto-zwrotny zwykle zajmuje W=10%~15%. Przy doborze stopnia kompresji uszczelnienia ruchu obrotowego należy wziąć pod uwagę efekt ogrzewania Joule'a. Ogólnie rzecz biorąc, średnica wewnętrzna oringa o ruchu obrotowym jest o 3%-5% większa niż średnica wału, a stopień ściskania średnicy zewnętrznej W=3%-8%. Aby zmniejszyć opory tarcia, oringi do ruchu o niskim współczynniku tarcia zazwyczaj wybierają mniejszy stopień ściskania, tj. W=5%-8%. Ponadto należy również wziąć pod uwagę rozszerzanie się materiału gumowego spowodowane medium i temperaturą. Zwykle poza danym odkształceniem ściskającym maksymalny dopuszczalny stopień rozszerzalności wynosi 15%. Przekroczenie tego zakresu oznacza, że ​​wybór materiału jest niewłaściwy i zamiast tego należy zastosować oringi z innych materiałów lub należy skorygować podaną prędkość odkształcenia ściskania.



We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept